回收的廢舊鋁中大多為鋁合金,主要有8個系列,其中4系列為鋁硅系、5系列為鋁鎂系、6系列為鋁鎂硅系,是合金成分較高的系列,有較高的回收價值。但目前,國內(nèi)許多再生企業(yè),并沒有考慮到回收廢鋁的合金成分組成,把所有的廢鋁全部放入熔爐,這樣不僅會破壞合金成分,也降低了再生鋁的品位,浪費了資源。
鋁及其合金是經(jīng)濟建設的重要原料,廣泛應用于機械、建筑、汽車、飛機、家電和包裝材料等行業(yè)。80年代之后,全世界鋁工業(yè)發(fā)展很快,產(chǎn)量已居有色金屬之首,2001年原鋁產(chǎn)量已達到2467萬噸,消費量已達2352萬噸。 原鋁工業(yè)雖然發(fā)展很快,但也受到建設周期長、投資大、能耗高、污染嚴重等問題的約束。為彌補原生鋁發(fā)展的不足,滿足日益增長的市場需求,各國都非常重視再生鋁的發(fā)展,再生鋁及其產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于各工業(yè)領域。據(jù)悉,目前全世界再生鋁產(chǎn)量已達800多萬噸(其中不包括中國的產(chǎn)量),約占原鋁產(chǎn)量的33%,并且發(fā)展勢頭迅猛。世界再生鋁行業(yè)是世界鋁工業(yè)的必要組成部分,是世界鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不可缺少的資源,是有著巨大市場潛力和發(fā)展前景的行業(yè)。再生鋁有著電解鋁所不具備的優(yōu)勢,每噸再生鋁和每噸電解鋁相比節(jié)省能源達95%,co2和有害排放物大大減少,有利于環(huán)保。 作為再生鋁回收的一個重要組成部分,易拉罐由于成份組成復雜,回收難度大,一直是我國廢鋁回收行業(yè)中的短板。雖然我國的易拉罐回收率還比較高,但由于各種原因,回收到的廢易拉罐形態(tài)已經(jīng)遭到破壞,有些還被擠壓打包,因此,運到工廠的廢易拉罐很難進行體、蓋、環(huán)的分離。目前國際上通用的辦法是不分離,直接生產(chǎn)3004鋁合金。 利用廢易拉罐生產(chǎn)3004鋁合金工藝流程如下:廢易拉罐打包料粉碎——磁選去除鐵質(zhì)物質(zhì)——回轉(zhuǎn)窯炭化油漆——回轉(zhuǎn)篩分振動脫碳——雙室反射爐熔化——除雜除鎂——調(diào)整成分——精煉細化除氣——過濾——鑄錠。 以上看來生產(chǎn)易拉罐罐體的3004鋁合金重要的一步,也是整個工藝的步就是將廢舊易拉罐粉碎。然而粉碎廢舊易拉罐理想的設備就是易拉罐粉碎機。 易拉罐粉碎機是可將露露罐、王老吉罐、雪碧罐、可樂鋁罐、鐵皮桶、機油桶、油漆罐等多種材料的罐,按照使用者的要求,讓物料在機器體內(nèi)經(jīng)過外力作用發(fā)生形變并分裂成細小顆?;驁F球的機器。粉碎的金屬顆??蓽p少運輸成本、提高投爐煉鐵的效率,對于鋼廠脫氧或者金屬加工等也起到不可替代的作用。
廢鋁中含有銅等重有色金屬,這些金屬被油污等污染嚴重,用人工分選的方法從廢鋁中分選出重有色金屬的難度較大。從國內(nèi)外報道的資料看,研究的方案主要有以下幾個方面: (1)重介質(zhì)選礦法 即利用重介質(zhì)重選的辦法分選出密度大于鋁的銅等重有色金屬,其利用了鋁的密度比其他重有色金屬小的原理,使廢鋁浮在介質(zhì)上面,而重有色金屬沉在底部,達到分離之目的。但技術(shù)之關(guān)鍵是篩選一種密度大于鋁而小于銅的介質(zhì),這種介質(zhì)決不是水或其他液體,肯定地說是一種流體。工作時流體在做往復運動,廢鋁即浮在介質(zhì)的上面被分開。 (2)拋物選礦法 利用各種體積基本相同的物體在受到相同的力被拋出時落點不同的原理,可以把廢雜鋁中密度不同的各種廢有色金屬分開。用相同的力沿直線射出密度不同而體積基本相同的物體時,各種物體沿拋物線方向運動,在落地時的落點不同。簡單的實驗可以在水平的傳送帶上進行,當混雜的廢物在傳送帶上隨傳送帶高速運轉(zhuǎn),當運轉(zhuǎn)到盡頭時,廢雜鋁沿直線被拋出,由于各種廢棄物的重力不同,分別在不同點落地,從而達到廢雜鋁分選之目的。此種方法可使廢鋁、廢銅、廢鉛和其他廢物均勻地分開。根據(jù)此種原理制造的設備已在國外采用,國內(nèi)正處于研究階段。
對廢鋁進行初級分類、分級堆放,如純鋁、變形鋁合金、鑄造鋁合金、混合料等。鋁廢料的進口量約占全國總進口量的十分之一以上。其原料處理高度電腦化,所有入廠原料分區(qū)存放,庫存則依 數(shù)量、化學成份、回收率及成本建檔管理運用。有了這些資料就可使熔煉工序在生產(chǎn)合金錠時得以計算出經(jīng)濟的用料公式,并確保產(chǎn)品品質(zhì)。 對于廢鋁制品,須進行拆解,去除與鋁料連接的鋼鐵及其他有色金屬件,再經(jīng)清洗、破碎、磁選、烘干等工序制成廢鋁料。對于輕薄松散的片狀廢舊鋁件,如汽車 上的鎖緊臂、速度齒輪軸套以及鋁屑等,要用液壓金屬打包機打壓成包。對于鋼芯鋁絞線,應先分離鋼芯,然后將鋁線繞成卷。 鐵類雜質(zhì)對于廢鋁的冶煉是十分有害的,鐵質(zhì)過多時會在鋁中形成脆性的金屬結(jié)晶體,從而降低其機械性能,并減弱其抗蝕能力。含鐵量一般應控制在1.2%以 下。對于含鐵量在1.5%以上的廢鋁,可用于鋼鐵工業(yè)的脫氧劑,商業(yè)鋁合金很少使用含鐵量高的廢鋁熔煉。鋁工業(yè)中還沒有很成功的方法能令人滿意地除 去廢鋁中過量鐵,尤其是以不銹鋼形式存在的鐵。 廢鋁中經(jīng)常含有油漆、油類、塑料、橡膠等有機非金屬雜質(zhì)。在回爐冶煉前,必須設法加以清除。對于導線類廢鋁,一般可采用機械研磨或剪切剝離、加熱剝離、化學剝離等措施去除包皮。 國內(nèi)不少企業(yè)用高溫燒蝕的辦法去除絕緣體,燒蝕過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體,嚴重地污染空氣。如采用低溫烘烤與機械剝離相結(jié)合的辦法,先通過熱能使 絕緣體軟化,機械強度降低,然后通過機械揉搓剝離下來,這樣既能達到凈化目的,同時又能夠回收絕緣體材料。廢鋁器皿表面的涂層、油污以及其他污染物,可采 用丙酮等有機溶劑清洗,若仍不能清除,就應當采用脫漆爐脫漆。脫漆爐的溫度不宜超過566℃,只要廢物料在爐內(nèi)停留足夠的時間,一般的油類和涂層均能 夠清除干凈。 對于鋁箔紙,用普通的廢紙造漿設備很難把鋁箔層和紙纖維層有效分離,有效的分離方法是將鋁箔紙首先放在水溶液中加熱、加壓,然后迅速排至低壓環(huán)境減壓,并進行機械攪拌。這種分離方法,既可以回收纖維紙漿,又可回收鋁箔。 廢鋁的液化分離是今后回收金屬鋁的發(fā)展方向,它將廢鋁雜料的預處理與重新熔鑄相結(jié)合,既縮短了工藝流程,又可以限度地避免空氣污染,而且使得凈金屬 的回收率大大提高。廢鋁液化分離裝置中有一個允許氣體微粒通過的過濾器,在液化層,鋁沉淀于底部,廢鋁中附著的油漆等有機物在450℃以上分解成氣體、焦 油和固體炭,再通過分離器內(nèi)部的氧化裝置完全燃燒。廢料通過旋轉(zhuǎn)鼓攪拌,與倉中的溶解液混合,砂石等雜質(zhì)分離到砂石分離區(qū),被廢料帶出的溶解液通過回收螺旋槳返回液化倉。